Inteligencia artificial
Investigadores potencian microprocesador con algas, luz y agua
Investigadores de la Universidad de Cambridge han logrado una hazaña impresionante en el campo del microprocesamiento. El equipo usó una especie de alga muy extendida para alimentar un microprocesador de forma continua durante un año, y lo hicieron solo con luz ambiental y agua. El nuevo sistema podría ser un método confiable y renovable para alimentar pequeños dispositivos.
La investigación fue publicada en la revista Ciencias energéticas y medioambientales.
Alimentando un sistema pequeño con algas
El sistema es comparable en tamaño a una batería AA y consiste en un tipo de alga no tóxica conocida como sinecocistis. Esta alga recolecta naturalmente energía del sol a través del proceso de fotosíntesis, que genera una pequeña corriente eléctrica que interactúa con un electrodo de aluminio. Esto es lo que permite a las algas alimentar un microprocesador.
El sistema está construido con materiales económicos y en su mayoría reciclables, lo que significa que puede replicarse cientos de miles de veces y alimentar muchos dispositivos pequeños dentro de Internet de las cosas (IoT). Según el equipo, este sistema podría usarse en situaciones fuera de la red o en ubicaciones remotas, aprovechando las pequeñas cantidades de energía.
El profesor Christopher Howe del Departamento de Bioquímica de la Universidad de Cambridge es el autor principal del artículo.
“La creciente Internet de las cosas necesita una cantidad cada vez mayor de energía, y creemos que tendrá que provenir de sistemas que puedan generar energía, en lugar de simplemente almacenarla como baterías”, dijo el profesor Howe. “Nuestro dispositivo fotosintético no se agota como lo hace una batería porque utiliza continuamente la luz como fuente de energía”.
Construcción y prueba del sistema
El experimento realizado por el equipo usó el dispositivo para alimentar un Arm Cortex M0+, un microprocesador que se usa a menudo en dispositivos IoT. Al operar en un entorno doméstico y en condiciones semiexteriores con luz natural y fluctuaciones de temperatura asociadas, los investigadores pudieron obtener resultados sólidos después de seis meses de producción continua de energía.
El Dr. Paolo Bombelli del Departamento de Bioquímica de la Universidad de Cambridge es el primer autor del artículo.
“Nos impresionó la consistencia con la que funcionó el sistema durante un largo período de tiempo; pensamos que podría detenerse después de algunas semanas, pero siguió funcionando”, dijo el Dr. Bombelli.
El tipo específico de alga utilizada para el sistema no requiere alimentación ya que crea su propio alimento en la fotosíntesis. Aunque la fotosíntesis requiere luz, el dispositivo puede producir energía durante los períodos de oscuridad. Según el equipo, esto podría deberse a que las algas procesan algunos de sus alimentos en condiciones de poca luz, lo que les ayuda a seguir generando corriente eléctrica.
Debido a que alimentar trillones de dispositivos IoT con baterías de iones de litio es muy poco práctico y los dispositivos fotovoltaicos tradicionales se fabrican con materiales peligrosos que dañan el medio ambiente, el nuevo desarrollo podría tener grandes implicaciones para el campo.
La investigación fue una colaboración entre la universidad y Arm, que es una empresa líder en el diseño de microprocesadores. Arm Research fue responsable de desarrollar el chip de prueba Arm Cortex M0+, construir la placa y configurar la interfaz de nube de recopilación de datos en los experimentos.
